Propiedades físicas del carburo de silicio
El carburo de silicio es uno de los materiales industriales más duros después del diamante y el carburo de boro, y su fuerte enlace covalente le confiere un excelente rendimiento mecánico y térmico. La dureza de Mohs es de aproximadamente 9,0 a 9,5, la densidad es de 3,1 a 3,3 g por centímetro cúbico, la temperatura de descomposición es superior a aproximadamente 2700 grados C, la conductividad térmica es de aproximadamente 120 a 270 W por metro por kelvin dependiendo del tipo de cristal y la pureza, la expansión térmica es baja con una excelente resistencia al choque térmico y el comportamiento eléctrico es semiconductor, variando con la pureza, la estructura cristalina y la temperatura.
Alta dureza y resistencia al desgaste
La dureza Mohs de aproximadamente 9,0 a 9,5 hace que el SiC sea adecuado para muelas abrasivas, abrasivos de corte, componentes-resistentes al desgaste y piezas de ingeniería cerámicas, manteniendo el rendimiento en condiciones severas de desgaste mecánico.
Estabilidad a altas temperaturas-
El SiC mantiene la estabilidad estructural bajo temperaturas extremadamente altas con una temperatura de descomposición superior a 2700 grados C, excelente resistencia al choque térmico y un bajo coeficiente de expansión térmica. Estas propiedades lo hacen adecuado para componentes de hornos, muebles de hornos y productos refractarios de alta-temperatura. La alta conductividad térmica mejora la eficiencia de la transferencia de calor, la uniformidad de la temperatura y el rendimiento de la gestión térmica.
Propiedades químicas y comportamiento de oxidación.
El carburo de silicio tiene una excelente estabilidad química, generalmente resiste el ácido clorhídrico, el ácido sulfúrico y muchos ambientes corrosivos, con buena resistencia contra ambientes alcalinos a temperaturas normales. Cuando se expone al oxígeno a altas temperaturas, el SiC pasa por dos etapas de oxidación: la oxidación activa a aproximadamente 600 a 900 grados C forma productos gaseosos, mientras que la oxidación pasiva por encima de aproximadamente 1000 grados C forma una capa protectora de dióxido de silicio en la superficie que retarda la oxidación adicional y mejora la durabilidad a altas-temperaturas.
Reactividad metalúrgica y diferencias de tipos.
En aplicaciones de fundición y fabricación de acero, el SiC actúa como una fuente combinada de silicio y carbono para la adición de silicio, el ajuste del carbono, el soporte de la desoxidación y una mejor limpieza del metal. Green SiC ofrece mayor pureza y dureza para abrasivos de precisión y cerámicas avanzadas; El SiC negro ofrece dureza y rentabilidad para metalurgia, refractarios y abrasivos en general; el polvo fino mejora el comportamiento de sinterización; y el SiC metalúrgico sirve para la fabricación de acero y la cementación. Los requisitos de pureza oscilan entre el 85 y el 99 por ciento para la fabricación de acero, de media a alta para los refractarios, alta para los abrasivos y ultra-alta, normalmente del 99,99 por ciento o más, para los semiconductores.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la dureza del carburo de silicio?
R: Aproximadamente de 9,0 a 9,5 Mohs, uno de los materiales industriales más duros.
P: ¿Se derrite el carburo de silicio?
R: A presión atmosférica no se funde normalmente; se descompone por encima de los 2700 grados C.
P: ¿Cuál es la conductividad térmica?
R: Aproximadamente de 120 a 270 W por metro por kelvin, según el tipo y la pureza.
P: ¿Cómo resiste el SiC la oxidación?
R: Por encima de unos 1000 grados C se forma una capa protectora de SiO2 que ralentiza la oxidación.
P: ¿Qué hace el SiC en la fabricación de acero?
R: Proporciona silicio y carbono para la desoxidación, carburación y tratamiento de metales fundidos.
P: ¿Qué pureza se requiere para los semiconductores?
R: Grado electrónico de pureza ultra-alta-, generalmente 99,99 por ciento o más.
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